场效应管放大电路一、选择填空（只填①、②…字样）1．晶体管是依靠 ⑤ 导电来工作的 ⑦ 器件；场效应管是依靠 ① 导电来工作的 ⑥ 器件（①多数载流子，②少数载流子，③电子，④空穴，⑤多数载流子和少数载流子，⑥单极型，⑦双极型，⑧无极型）。

2．晶体管是 ② ；场效应管是 ① （①电压控制器件；②电流控制器件） 3．晶体管的输入电阻比场效应管的输入电阻 ③ （①大得多；②差不多；③小得多）。

4．晶体管的集电极电流 ② ；场效应管的漏极电流 ① （①穿过一个PN 结，② 穿过两个PN 结，③不穿过PN 结）5．放大电路中的晶体管应工作在 ② ；场效应管应工作在 ① （①饱和区，②放大区，③截止区，④夹断区，⑤可变电阻区）。

6．绝缘栅型场效应管是利用改变 栅源两极 的大小来改变 沟道电阻 的大小，从而达到控制 漏极电流 的目的；根据 栅源两极电压为零 时，有无 漏极电流 的差别，MOS 管可分为 耗尽 型和 增强 型两种类型。

7．NMOS 管最大的优点是 输入电阻较大 ；其栅—源电压的极性 为负 ，漏—源电压的极性 为正 ；对于增强型NMOS 管，这两种电压的极性 为正 ，对增强型PMOS 管这两种电压的极性为 负 。

8．耗尽型场效应管在恒流区的转移特性方程为()D GS DSi f u u==常数，它们都是反映栅源两端电压 对 漏极电流 控制特性的。

9、当场效应管的漏极直流电流I D 从2mA 变为4mA 时，它的低频跨导g m 将 。

A.增大B.不变C.减小答案：A 二、解答题2.已知场效应管的输出特性曲线如图P1.22所示，画出它在恒流区的转移特性曲线。

图P1.22解：在场效应管的恒流区作横坐标的垂线〔如解图P1.22（a ）所示〕，读出其与各条曲线交点的纵坐标值及U GS 值，建立i D ＝f （u GS ）坐标系，描点，连线，即可得到转移特性曲线，如解图P1.22（b ）所示。

解图P1.223.结型场效应管外加的栅-源电压应使栅-源间的耗尽层承受反向电压，才能保证其R GS 大的特点。

（ ） 答案：√4.若耗尽型N 沟道MOS 管的U GS 大于零，则其输入电阻会明显变小。

（ ） 答案：×5.电路如图1.23所示，T 的输出特性如图P1.22所示，分析当u I ＝4V 、8V 、12V 三种情况下场效应管分别工作在什么区域。

解：根据图P1.22所示T 的输出特性可知，其开启电压为5V ，根据图P1.23所示电路可知所以u GS ＝u I 。

当u I ＝4V 时，u GS 小于开启电压，故T 截止。

当u I ＝8V 时，设T 工作在恒流区，根据 输出特性可知i D ≈0.6mA ，管压降 u DS ≈V DD －i D R d ≈10V因此，u GD ＝u GS －u DS ≈－2V ，小于开启电压， 图P1.23 说明假设成立，即T 工作在恒流区。

当u I ＝12V 时，由于V DD ＝12V ，必然使T 工作在可变电阻区。

6.U GS ＝0V 时，能够工作在恒流区的场效应管有 。

A. 结型管B. 增强型MOS 管C. 耗尽型MOS 管 答案：A7.电路如图P5.14所示，已知C g s ＝C g d ＝5pF ，g m ＝5mS ，C 1＝C 2＝C S ＝10μF 。

试求f H 、f L 各约为多少，并写出s u A 的表达式。

图P5.14解：f H 、f L 、s u A 的表达式分析如下：：)101.1j 1)(16j 1()16j(4.12MHz 1.1)π(21pF72)1(Hz16π214.12)(6s'gs g s H gd 'L m gs 'gs ss L 'L m 'L m is i sm ⨯++⋅-≈≈≈=≈++=≈≈-≈-≈-+=ff f A C R R f C Rg C C C R f R g R g R R R A u u ∥（5）U GS ＝0V 时，能够工作在恒流区的场效应管有 。

A. 结型管B. 增强型MOS 管C. 耗尽型MOS 管 （5）A C8.一个JFET 的转移特性曲线如图题4.1.3所示，试问： （1） 它是N 沟道还是P 沟道FET ？（2） 它的夹断电压V P 和饱和漏极电流I DSS 各是多少？解 由图题4．1．3可见，它是N 沟道JFET ，其V P ＝–4 V ，I DSS ＝3 mA 。

9.一个MOSFET 的转移特性如图题4．3．3所示（其中漏极电流i D 的方向是它的实际方向）。

试问：（1）该管是耗尽型还是增强型？ （2）是N 沟道还是P 沟道FET ？（3）从这个转移特性上可求出该FET 的夹断电压V P ，还是开启电压V T ？其值等于多少？解：由图题 4.3.3可见，它是 P 沟道增强型 MOSFET ，其 V T ＝－4 V 。

10.增强型FET 能否用自偏压的方法来设置静态工作点？试说明理由。

解 由于增强型MOS 管在v GS =0时，v D =0（无导电沟道），必须在|v GS |＞|V T | （V T 为开启电压）时才有i D ，因此，增强型的MOS 管不能用自偏压的方法来设置静态工作点。

11.已知电路参数如图题4．4．4所示，FET 工作点上的互导g m ＝1ms ，设 r d >>R d 。

（1）画出小信号等效电路；（2）求电压增益Av ；（3）求放大电路的输人电阻R i 。

解 （1）画小信号等效电路图1忽略r d ，可画出图题4.4.4的小信号等效电路，如图解4.4.4所示。

（2）求 Av3.3211101110-≈⨯+⨯-=+-==R g R g V V A m d m i V （3）求RiΩ≈+=k R R R R g g g i 2075)||(21312.电路参数如图题4.5.1所示。

设FET 的参数为g m ＝0.8ms ，r d ＝200k Ω；3AG29（T 2）的β＝40，r be＝1k Ω。

试求放大电路的电压增益Av 和输入电阻Ri 。

解（1）求VA 由于 r d ＞＞R d ，故r d 可忽略，图题 4.5.1的小信号等效电路如图解 4 .5.1所示。

由图有])1(['ebb b d R r I R I β++= bb b d e bb I I I R R r I 38.8118.0)401(1)1('=⨯++=++=β gsmbbdV g I I I I=-=+-=38.9)( 38.9gsm bV g I -=gsgs gsm bb b b b gs m V V R V g I RI R I R I R I R V g V 3.8238.98.038.4938.938.4938.494038.90≈⨯⨯=--=-=--=-=βgsgs i V V V V 3.90=+=89.03.93.80≈==gsgs i V V V V V A（2）求R iΩ=≈+=M R R R R R g g g g i 1.5)||(321313.电路如图题 4 .5.4所示，设FET 的互导为g m ，r d 很大；BJT 的电流放大系数为β，输人电阻力r be 。

试说明T 1 、T 2各属什么组态，求电路的电压增益Av 、输人电阻Ri ；及输出电阻Ro 的表达式。

解（1）T 1 、T 2的组态T 1为源极输出器，T 2为共射极电路。

（2）求Avbem bem V r g r g A +≈11beL c V r R R A )||(2β-≈bem L c m V V V r g R R g A A A +-≈⋅=1)||(21β （3） 求R i 和RoRcRo R R g i ≈≈14.在图示电路中，已知场效应管的；问在下列三种情况，管子分别工作在那个区？（1）, （2）, （3）,【解题过程】(1) 因为管子工作在截止区。

(2) 因为管子工作在放大区。

(3) 因为管子工作在可变电阻区。

15.测得某放大电路中三个MOS管的三个电极的电位及其开启电压如表1所示。

试分析各管的工作状态(截止区、恒流区、可变电阻区)，并填入表内。

表1【解题过程】因为三只管子均有开启电压，所以它们均为增强型MOS管。

判断管子的工作状态当，时，管子处于恒流区；当，时，管子处于可变电阻区；，管子处于截止区。

由此可判断出它们各自的工作状态如表2所示。

表216.其主要参数（开启电压或夹断电压，低频跨导）。

测试时电流iD的参考方向为从漏极D到源极S。

(a)(b)【解题过程】（a）图曲线所示的是P沟道增强型MOS管的转移特性曲线。

其开启电压UGS（th）＝－2V，IDQ= -1mA在工作点（UGS＝－5V， ID＝－2.25mA）处，跨导（b）图曲线所示的是N沟道耗尽型MOSFET的转移特性曲线，其夹断电压，在工作点（UGS＝－2V， ID＝1mA）处，跨导17.电路如图（a）所示，管子T的输出特性曲线如图（b）所示。

（1）场效应管的开启电压UGS（th）和IDO各为多少？（2）uI为0 V、8 V两种情况下uO分别为多少？（3）uI为10 V时在可变电阻区内g − s间等效电阻rDS为多少？【解题过程】（1）从图（b）可知UGS（th）＝4 V， IDO为UGS＝2 UGS（th）＝8 V时的ID，为1 mA。

（2）当uGS＝uI＝0 V时，管子处于夹断状态，因而iD＝0。

uO＝uDS＝VDD − iD Rd＝VDD＝15 V。

当uGS＝uI＝8 V时，从输出特性曲线可知，管子工作在恒流区时的iD＝1 mA，所以uO＝uDS＝VDD − iD Rd＝（15−1×12）V＝3 VUGD＝UG −UD＝（8−3）V＞UGS（th），故管子工作在可变电阻区。

此时g−s间等效为一个电阻rDS，与Rd分压得到输出电压。

从输出特性中，在UGS＝8V的曲线的可变电阻区内取一点，读出坐标值，如（2，0.5），可得等效电阻所以输出电压（3）在uGS＝10 V的曲线的可变电阻区内取一点，读出坐标值，如（3，1），可得等效电阻与uGS＝8V的等效电阻相比，在可变电阻区，uGS增大，等效电阻rDS减小，体现出uGS对rDS 的控制作用。

18. 电路如图(a)示。

其中，，,,场效应管的输出特性如图（b）所示。

试求电路的静态工作点、和之值。

图(a) 图(b)【解题过程】由场效应管的输出特性可知管子的，由式及得与双极型晶体管放大电路类似，分析场效应管放大电路的静态工作点，也有两种方法，解析法和图解法19.有一个场效应管放大电路如图(a)所示，已知IDSS＝4mA、UGS＝－2V、UP＝UGS(off)＝－4V、VDD ＝20V。